基于单目机器视觉的高压输电线路障碍物定位研究

高压输电线巡线机器人运行线路上的障碍物识别定位,是实现巡线机器人自主导航的关键技术之一。针对110k V高压输电线路地线结构的特点,提出了基于单目机器视觉的高压输电线路障碍物定位研究方法。通过在巡检机器人本体上安装单目摄像机,利用单目摄像机采集前方线路图像,对图像中的障碍物进行识别,利用识别出来的障碍物位置中心与摄像机的位置关系建立测距几何模型,来对巡线机器人前方障碍物进行定位。该方法可以较精确地对巡线机器人前方约(1-2)m内的障碍物进行定位并测距,且误差小、识别率高、响应快。最后,通过实验验证该方法有较高的可行性和有效性,能够极大提高巡线机器人自主导航能力。     

基于ROS的室内变电站设备巡检机器人定位技术

在我国经济不断发展的形势下,对电力系统的供电质量要求也越来越高,也推进了电力系统的现代化自动化进程,对于变电站设备巡检机器人的要求也有所提升。室内变电站设备巡检机器人要想完成巡检任务就需要定位准确。而巡检机器人在巡检工作中还存在一定的问题.文中就围绕室内变电站设备巡检机器人的定位问题进行研究,并且对ROS系统软件以及室内定位技术进行分析。     

一种用于变电站避雷器仪表智能读数的图像处理方法

针对在户外条件下进行图像处理的特点,提出了一种用于智能变电站巡检机器人检测避雷器读数的图像处理方法。为了减少光照对图像处理的影响,首先对仪表设备的灰度图像进行底帽变换,然后对图片进行大津二值化和Canny边缘检测,并利用概率霍夫变换进行直线检测,根据避雷器仪表指针的特点对检测得到的直线进行过滤,得到避雷器指针的准确位置。通过巡检机器人巡检数据的实际检测,该方法在误差允许范围内对避雷器正确读数的概率超过96.5%,具有较高的鲁棒性,可满足巡检机器人现场检测的需求。     

变电站机器人沿轨道自主巡检的方法研究

为了克服对未铺设道路的变电站巡检的困难,设计了一种能导电和传输数据的巡检轨道,提出了一种机器人沿轨道运动并对变电站设备进行自主巡检的方法,机器人通过在轨道上移动,收集选定目标的热图像,并处理数据和预测电气元件的机械强度,从而实现对电气元件的故障诊断。将设计的自主巡检机器人识别的热图像测量结果与美国FLIR SC660红外热像仪的测量结果进行了比较,结果表明,该机器人能准确识别部件和测量部件的温度。     

输电线巡检机器人障碍物定位与识别

针对巡检机器人运行中对线路障碍物的自主定位与识别,分析了巡检机器人自主运行中对障碍物信息感知的精度和实时性要求,提出了一种用于线路障碍物定位与识别的多传感器集成结构,并介绍了各个阶段的障碍物定位与识别算法。实验表明该方法可以实现机器人稳定自主行驶、可靠定位与识别障碍物,满足各阶段机器人对障碍物信息感知的精度和实时性要求,从而为机器人制定自主越障策略提供信息。     

基于图像处理的室内巡检机器人坐标提取方法研究

为获取室内安全走道中的障碍物信息，以引导巡检机器人进行自主作业，提出一种基于分布式远程通信与二维坐标提取的地图更新方法。控制ROS(Robot Operating System)机器人基于Gmapping算法创建全局先验地图，用于巡检机器人的轨迹规划；若检测到新增障碍物，通过图像处理方法获取障碍物位置坐标，并将其作为标记点，引导机器人进行局部建图，从而实现对原始地图的更新。试验结果表明，该方法具有一定的可行性。     

基于改进ART-2网络和不变矩的高压瓷瓶裂缝识别

为了保证高压输电线路的正常运行,可以通过高压输电线路巡检机器人视觉系统完成高压输电线路的检测.本文通过CCD摄像头等硬件模拟机器人的视觉,完成对绝缘瓷瓶裂缝图像的采集.对图像经过滤波去噪、图像分割等预处理操作后,利用形状特征和灰度差异完成图像中裂缝的定位.对于聚焦放大后的裂缝图像提取不变矩等四个特征值,得出图像信息.最后利用改进的ART-2神经网路,实现对绝缘瓷瓶裂缝五种状态:横向、纵向、块状、网状、无裂缝的分类识别.通过仿真和实验表明该算法可以有效、可靠地运用于绝缘瓷瓶裂缝类型识别研究中,并可方便地应用于其它领域.     

基于模糊控制算法的变电站巡检机器人路径规划

针对变电站巡检机器人位姿调整时的车体姿态振荡、摆尾行驶的问题,通过分析变电站巡检机器人的运动规律和巡检路径,利用磁轨迹导航和RFID定位技术,提出一种基于模糊控制算法的变电站巡检机器人路径规划的方法,实现了变电站巡检机器人的稳定、可靠、高精度巡检作业,并对该算法利用Simulink进行了仿真,验证了其有效性与可行性。     

变电站巡检机器人检测及控制系统研究

针对全天候、强电磁等复杂背景下,要求变电站巡检机器人适应性强、可靠性高、控制灵活及检测结果准确等因素,介绍一种抗干扰能力强、实用化程度高、完全自主运行,能够满足变电站设备巡检要求的机器人检测及控制系统,主要包括导航定位及运动控制系统、电源管理系统、云台控制系统、图像及声音检测系统。检测及控制系统是机器人的重要组成部分,为巡检机器人长期自主运行提供了有力支持。     

智能巡检机器人的电缆缺陷检测关键技术研究

为了满足电力系统运维过程中电缆沟巡检的任务要求,设计了一种智能型电缆沟巡检机器人系统,并对该系统中的电缆缺陷检测关键技术进行研究。提出了一种基于小波变换图像分割与图像轮廓检测的电缆绝缘层破损检测算法和电缆温度异常检测算法,通过在搭建的模拟电缆沟实验环境中对机器人系统进行整体测试,验证了算法的有效性。同时,测试结果表明,设计的机器人巡检系统能够实现实时的电缆缺陷检测,可以满足电力系统电缆巡检的实际要求。     

带式输送机巡检机器人智能传感与控制系统设计及现场试验分析

为了提高带式输送机运输系统的巡检工作效率，提出一种带式输送机巡检机器人控制系统，对系统构成及传感器进行研究，对巡检机器人的图像采集功能、环境感知功能等优化设计进行重点分析。经现场工业性试验结果表明：该控制系统可以实现对数据、图像以及声音的识别，同时具备监测预警功能，有效提高了巡检效率，取得显著应用成效。     

变电站巡检机器人的数字仪表自动识别技术研究

针对变电站巡检机器人数字仪表识别算法准确度不高的问题,本文提出了一种基于样本匹配算法的数字仪表读数识别算法。该算法在使用局部最大类间方差的高阶统计和阈值对仪表板上的显示区域进行定位的基础上,最后根据数字仪表显示区域和数字位置相对固定的特征采用样本匹配算法实现对数字仪表的自动读数。实验结果表明,该方法简单、高效,可有效地应用于变电站自动检测机器人的室内仪表读数自动识别任务。     

室内变电站设备巡检机器人关键技术研究与应用

针对室内变电站的故障巡检问题,分析了室内巡检机器人的关键技术,通过对现有成熟机器人结构进行改造升级,开发了一套适用于室内变电站的智能巡检设备及系统。通过在现有室外巡检机器人上安装多轴联动机械臂,拓展机器人的作业灵巧度,使其能够适应室内变电站的巡检工作,对室内变电站智能化巡检系统的构建具有指导意义。     

阀厅智能巡检机器人系统

换流阀是直流输电过程中的关键设备,为保证其可靠运行,需要定期巡检。介绍了用于阀厅设备巡检的机器人开发背景,研制了用于阀厅室内的可对换流阀塔、套管等设备进行外观检测和红外测温的轨道式巡检机器人。该巡检机器人既可通过人工操作执行巡检任务,也可根据预设任务全自主进行巡检。设计了其系统架构,并分别对轨道驱动系统、通信控制系统和应用软件系统设计做了说明。机器人样机的应用表明该巡检机器人的系统结构设计合理,运行可靠,检测效率和质量高,可较好地替代人工进行常规巡检工作。     

全天候移动车间巡检机器人目标定位算法

全天候移动车间巡检机器人移动轨迹复杂,为获取高精度的巡检机器人目标定位结果,提出一种全天候移动车间巡检机器人目标定位算法。优先标定得到移动车间环境的相机,获取相机参数,通过高低纹理匹配完成移动车间环境重建。然后通过相机内外参数将匹配点的图像坐标和世界坐标相关联,以此为依据估计巡检机器人的位姿。最终将得到的移动车间环境地图和周围数据相结合,采用粒子滤波算法对全天候移动车间巡检机器人位置组建的粒子群集合优化处理,通过不断迭代更新,输出目标定位结果。结果表明,所提算法可以有效降低巡检机器人目标定位时间以及联合定位误差,获取准确率更高的目标定位结果。     

基于Hough变换与特征聚类的指针轮廓识别方法

无人值守机器人在智能配电房进行巡检、监测采样过程中,需对配电房内的指针式仪表进行自动化识别与判读。对于方型指针式仪表,提出一种基于轮廓特征筛选与直线检测的仪表智能识别方法。在该算法的前处理过程中,针对巡检视角窗口的移动性与多个仪表的分割提出了基于分数体系的算法;在表盘指针识别的图像处理过程中,提出了基于轮廓特征检测与Hough线段识别相结合的方法,并进行聚类估值处理,有效地改进了传统的直线检测方案。利用OpenCV视觉库和C++在计算机中进行算法实现和验证,结果表明,该算法满足精度要求,具有较高的应用价值。     

带式输送机巡检机器人研究

带式输送机巡检机器人可对带式输送机进行往复不间断巡检,采集声音、图像、温湿度、气体等信息,代替人工实现对带式输送机的自动检查、预警及故障诊断,提高对带式输送机的检修效率并解放了人力。文中阐述带式输送机巡检机器人的研究现状,探讨移动平台、定位与导航、自主充电、监测等关键技术,并展望带式输送机巡检机器人的发展趋势,为带式输送机巡检机器人的进一步研究提供参考。     

基于变电站巡检机器人的紫外电晕检测系统及检测方法研究

传统手持式人工巡检存在的运维人员劳动强度大、设备状态识别不标准等问题逐渐暴露,变电站巡检机器人搭载紫外成像设备进行变电站设备局部放电检测遂被提出。以变电站巡检机器人为载体,设计基于机器人的紫外电晕检测系统,通过同类设备的相互比较和单一设备的历史记录比较等手段实现机器人对变电站局部放电设备的智能化检测,成功做到了变电站巡检机器人搭载紫外成像设备对变电站设备进行巡检,并在设备故障初期给出报警,增长了变电站设备故障的预警时间,提高了变电站运行的安全性和信息化程度。     

基于里程计的巡检机器人定位恢复方法

针对变电站稀疏环境下智能巡检机器人易丢失定位并迷路的问题,提出了一种基于里程计的巡检机器人定位恢复方法。该方法采用行走回溯法来解决定位丢失的问题。系统在确定定位丢失后,触发定位恢复流程,使机器人逐步回退到里程计中记录的位置点,在回退过程中利用周期纠正流程对机器人进行速度控制,提高定位恢复的几率。实验结果显示,该方法能顺利完成定位恢复,保障机器人的续航能力,并具有较好的鲁棒性。     

基于RFID的变电站巡检机器人无线充电系统的研究与设计

随着变电站自动化水平的提高,巡检机器人将逐渐替代人工巡检的方式成为检测变电站设备的新手段。该文设计了具有自主寻源和非接触无线充电系统,保证了机器人在进行电力设备巡检、设备故障诊断时能够处于长期自治的工作。该系统采用射频识别(RFID)定位与无线充电技术(ICPT)相结合的方式,当巡检机器人判断自身电量不足时,可主动返回到充电室进行充电。整个充电过程无需人为干预,可在极短的时间内快速找到发射源并实现无线充电。